Logo Studenta

Teoría cosmológica de branas

¡Estudia con miles de materiales!

Vista previa del material en texto

2.2.4. Teoría cosmológica de branas 
La cosmología de branas se refiere a varias teorías de la física de partículas y
de la cosmología motivadas por la teoría de supercuerdas y teoría M.
Las branas y el “bulk”
La idea central es que la parte visible de nuestro universo de cuatro
dimensiones está limitada a una brana dentro de un espacio de
dimensionalidad superior llamado el "Bulk", o “Mole“ o “Bulto“ en español. Las
dimensiones adicionales, compactas, están enrolladas en un espacio
de Calabi-Yau. En el modelo del "bulk", otras branas pueden estar moviéndose
a través del bulk. Interacciones con el Bulk, y posiblemente con otras branas,
pueden influenciar nuestro universo-brana y de allí que puede introducir efectos
no vistos en más modelos cosmológicos estándar.
Explicación de la debilidad de la gravedad
Esta es una de las características atractivas de esta teoría, en la que explica
del porque la debilidad de la gravedad lo es con respecto al resto de las fuerzas
fundamentales de la naturaleza, solventando el llamado problema de jerarquía.
En el escenario de branas, las otras tres fuerzas de la naturaleza,
el electromagnetismo y las fuerzas nucleares débil y fuerte, están confinadas
como cuerdas ancladas a nuestra 3-brana universo, difiriendo la gravedad, que
se piensa sea como una cuerda cerrada no anclada, y por lo tanto, gran parte
de su fuerza atractiva "filtra" o se escapa al "bulk". Como consecuencia de ello,
la fuerza de la gravedad debe aparecer con más fuerza en las pequeñas
escalas, donde menos fuerza gravitacional se ha "filtrado".
Modelos basados en la cosmología de branas
Existen dos grandes grupos de teorías basados en la cosmología de branas. El
primer grupo mezcla aspectos de la teoría M con la cosmología inflacionaria. El
segundo grupo, de más reciente formulación, argumenta la existencia de una
cosmología de branas basada en la teoría M sin recurrir al modelo inflacionario.
El modelo de Randall-Sundrum (RS1 y RS2) se puede ajustar a los criterios de
cualquier modelo de ambos grupos.
2.2.5. Teorías del Multiuniverso
¿Qué es el multiverso?
Nima Arkani-Hamed, una de las físicas teóricas más reputada de estos 
tiempos, trató de definir la idea de multiverso, gracias al cofre de conocimiento 
que se abrió gracias a los resultados de los experimentos realizados con 
el colisionador de Hadrones.
Teorías que explican el multiverso
Si bien todavía no se ha comprobado que existen otros universos además del 
nuestro, existen algunas teorías sobre el multiverso que abordan esta 
posibilidad.
Universos infinitos
Si bien no es posible definir cómo son o dónde se ubican, los científicos creen 
que se expanden en forma infinita y, en un espacio y tiempo continuo, 
comienzan a repetirse. Si los universos son infinitos y, están presentes en 
diferentes planos, sería posible que uno se replique en otro.
Universos burbuja
Un universo es capaz de expandirse inflándose tal como si fuese una burbuja. 
Estos universos burbuja, pueden coexistir e incluso formar otras burbujas 
dentro de ellos.
Universos paralelos
Esto nace de la idea de la existencia de varias dimensiones que coexisten en 
un momento dado, una sobre otra, sin que nos demos cuenta, existiendo de 
forma paralela. Incluso, estos universos paralelos podrían tener más de las tres
dimensiones que las que se reconocen ahora.
Universos hijos
Esta teoría, implica que un universo podría tener varias copias, en los que las 
cosas ocurran de forma diferente con su propia realidad. Lo que existe en uno, 
podría existir en el otro y desarrollarse de forma diferente.
Universos matemáticos
Si se toma la matemática como una ciencia exacta y capaz de definir 
realidades, lo que observamos de los universos son formas imperfectas de algo
que tiene un marco perfecto y exacto de acuerdo a su estructura matemática.
2.2.6. Teoria del Big Ban de la Eterna Expansion
La teoría o hipótesis del Big Bang (Gran Explosión) para explicar el origen
del universo, es la más aceptada por la sociedad científica en la actualidad.
Según este paradigma el universo comenzó hace unos 14.000 millones de
años con una gran explosión . Inmediatamente después de que ocurriera
este fenómeno se crearon el espacio, el tiempo, la energía y la materia. Todo
lo que nos rodea, la ropa, el agua, los árboles, nuestros coches y casas,
absolutamente todo esto está constituido por la materia formada por el Big
Bang. El hidrógeno que tiene el agua, se formó inmediatamente después de
ocurrir el Bing Bang.
Pero como consecuencia de la fuerza de la gravedad o gravitatoria que
atrae a los planetas entre si, el movimiento expansivo se desacelerará hasta
anularse. A partir de este momento se producirá una contracción del
Universo hasta su colapso gravitatorio ; Big Crunch (Gran
Implosión), desapareciendo entonces en la nada.
La teoría continúa asegurando que después del colapso total, seguirá una
nueva expansión, otro Big Bang , y así indefinidamente en una infinita serie
de Big Bang y Big Crunch que con justificarían también un número infinito de
universos. La teoría no entra a explicar las causas del Big Bang
 La prueba de esta teoría se debe al astrónomo Edwin Hubble, que en
1929 observó que el universo está expandiéndose continuamente y que por
tanto, todas las galaxias se alejan entre si.
Pero el origen del Big Bang, es el mayor misterio de todos los tiempos. A
pesar de que la llamaos teoría del Big Bang; lo paradógico es que no nos dice
nada del Big Bang
2.2.7.Teoria Inflacionaria
De acuerdo con la teoría de la Gran Explosión o del Big Bang, generalmente
aceptada, el Universo surgió de una explosión inicial que ocasionó la
expansión de la materia desde un estado de condensación extrema.
Sin embargo, en la formulación original de la teoría del Big Bang quedaban
varios problemas sin resolver. El estado de la materia en la época de la
explosión era tal que no se podían aplicar las leyes físicas normales.
El grado de uniformidad observado en el Universo también era difícil de
explicar porque, de acuerdo con esta teoría, el Universo se habría expandido
con demasiada rapidez para desarrollar esta uniformidad.
Según la teoría del Big Bang, la expansión del universo pierde velocidad,
mientras que la teoría inflacionaria lo acelera e induce el distanciamiento, cada
vez más rápido, de unos objetos de otros. Esta velocidad de separación llega a
ser superior a la velocidad de la luz, sin violar la teoría de la relatividad, que
prohíbe que cualquier cuerpo de masa finita se mueva más rápido que la luz.
Lo que sucede es que el espacio alrededor de los objetos se expande más
rápido que la luz, mientras los cuerpos permanecen en reposo en relación con
él.
A esta extraordinaria velocidad de expansión inicial se le atribuye la
uniformidad del universo visible, las partes que lo constituían estaban tan cerca
unas de otras, que tenían una densidad y temperatura comunes.
El físico y cosmólogo Alan H Guth, del Instituto Tecnológico de Massachussets
(M.I.T.), sugirió en 1981 que el universo caliente, en un estadio intermedio,
podría expandirse de forma exponencial.
La idea de Guth postulaba que este proceso de inflación se desarrollaba
mientras el universo primordial se encontraba en el estado de
superenfriamiento inestable. Este estado superenfriado es común en las
transiciones de fase; por ejemplo en condiciones adecuadas el agua se
mantiene líquida por debajo de cero grados. Por supuesto, el agua
superenfriada termina congelándose; este suceso ocurre al final del período
inflacionario.
	Las branas y el “bulk”
	Explicación de la debilidad de la gravedad
	Modelos basados en la cosmología de branas
	¿Qué es el multiverso?
	Teorías que explican el multiverso
	Universos infinitos
	Universos burbuja
	Universosparalelos
	Universos hijos
	Universos matemáticos